1. Собрать согласно схеме или проверить предварительно собранную установку для электролиза. Кулонометр, электролизер и амперметр, соблюдая полярность, необходимо последовательно подсоединить к выпрямителю тока.
2. Подготовить поверхность катодов: алюминиевую пластинку для кулонометра и медную пластинку для исследуемого электролизера, для чего зачистить их наждачной бумагой, промыть водой и ее остатки удалить, промокнув фильтровальной бумагой.
3. Взвесить пластинки на аналитических весах. Данные записать в таблицу.
Вес электрода до элект- ролиза | Вес электрода после элект- ролиза | Привес металла | Выход по току , % | |
Al-катод (кулометр) | ||||
Cu-катод (исследуе- мый элект- ролизер) |
4. Подготовленные образцы зажать в клеммы для катодов (отрицательных полюсов) кулонометра и электролизера (см. рис. 6.4). Каждый катод поместить в соответствующий электролит на равном расстоянии от анодов так, чтобы уровень жидкости был на 3–5 мм выше расширенной части пластинок.
|
|
5. Поставить регулятор тока выпрямителя в крайнее левое положение и включить выпрямитель. Вращая регулятор тока вправо, установить требуемую силу тока (0,1 А). Плотность тока должна составлять 0,02–0,0З А/см2. Электролиз проводить 30 мин.
6. По истечении времени выключить ток, извлечь катоды из клемм, осторожно промыть водой и аккуратно промокнуть фильтровальной бумагой.
7. Взвесить пластинки на аналитических весах и результаты записать в таблицу, вычислив привес металла.
8. Рассчитать выход металла (Ni) по току по формуле
%,
где Э Cu, Э Ni – эквиваленты меди и никеля, и –массы меди и никеля, выделившиеся на катодах.
9. Написать уравнения всех электродных процессов, происходящих на аноде и катоде в кулонометре и исследуемом электролизере.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
1. Поясните на конкретных примерах механизм процессов электролиза в растворах и расплавах электролитов с растворимым и нерастворимым анодами.
2. Какие процессы протекают на электродах при электролизе следующих водных растворов: H2SO4, NaCl, Cu(NO3)2, NiBr2?
3. Исходя из закона Фарадея, выведите формулу, по которой рассчитывается выход металла по току.
4. Что называется потенциалом разложения и какова природа процессов определяющих перенапряжение в системе?
5. Сколько грамм КОН образуется у катода при электролизе раствора, если на аноде выделилось 11,2 л кислорода, измеренных при нормальных условиях?
|
|
6. Какой толщины образуется покрытие железа при электролизе соли двухвалентного железа, если плотность тока составляет 10А/дм2, время электролиза 30 минут, выход по току 60%, а плотность железа 7,6 г/см3?